鍋爐結(jié)垢的預(yù)防與治理王梁魚能動1302指導(dǎo)老師：張偉水受熱蒸發(fā)鍋爐受熱面沉積水垢危害工業(yè)生產(chǎn)水垢成因水垢預(yù)防水垢治理關(guān)鍵詞：鍋爐結(jié)垢

預(yù)防

治理

引言：我國鍋爐數(shù)量龐大，全國約30萬余臺，每年耗煤近7億噸。而我國大多數(shù)鍋爐運行效率較低，能源浪費很大。效率低的重要原因之一是鍋爐受熱面上沉積著傳熱效率很低的水垢。水垢成因水垢預(yù)防水垢治理水垢成因結(jié)垢原因內(nèi)因（根本原因)水中鈣、鎂和其他重金屬離子存在外因固態(tài)物質(zhì)從過飽和的爐水中沉淀析出并粘附在金屬表面鈣鎂離子為何沉淀析出并附著在金屬表面？受熱分解Ca(HCO3)CaCO3↓+H2O+CO2↑Mg(HCO3)MgCO3↓+H2O+CO2↑MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑溶解度降低CaCO3,Mg(OH)2,CaSO4等結(jié)垢物質(zhì)屬于負溶解度物質(zhì)，隨著溫度的升高，溶解度降低，會過飽和析出?；ハ喾磻?yīng)給水中原來溶解度較大的鹽類，在爐內(nèi)和其他物質(zhì)互相反應(yīng)，生成沉淀。Ca(HCO3)+NaOH,Mg(HCO3)2+NaOHCaCl2+Na2CO3,CaCl2+Na2SiO3鈣鎂離子為何沉淀析出并附著在金屬表面？蒸發(fā)濃縮由于爐水不斷蒸發(fā)濃縮，雜質(zhì)濃度增高，達到過飽和程度時就在蒸發(fā)面上析出晶母，或以原有水垢顆粒為結(jié)晶中心，生長成水垢。爐水堿度及PH值的影響爐水堿度高、水循環(huán)好、PH值高可能形成水渣。金屬表面離子化由于鍋爐表面金屬離子化（FeFe2+)使鍋爐表面帶負電荷，而鈣鎂等結(jié)垢物質(zhì)帶正電荷，由于靜電吸引，是結(jié)垢物質(zhì)沉積在金屬表面。水垢成因水垢預(yù)防水垢治理水垢預(yù)防1.鍋外化學(xué)處理2.鍋內(nèi)投藥水處理3.選擇有效的水處理方法1.水的混凝處理2.水的沉淀和澄清3.水的過濾1.水的混凝處理向水中加入混凝劑混凝劑水解壓縮膠體顆粒的雙電層膠粒脫穩(wěn)而相互聚結(jié)混凝劑水解或縮聚反應(yīng)形成高聚物（吸附和架橋作用）膠粒吸附粘結(jié)2.水的沉淀和澄清澄清凝聚沉降原理較大顆粒迅速沉降較小懸浮微粒和膠體顆粒沉淀澄清設(shè)備沉淀池固體顆粒自身重力澄清池新沉淀物與先前的沉淀物相互接觸產(chǎn)生催化作用3.水的過濾天然水混凝澄清出水濁度10~20mg/L正洗水量增加；增加樹脂層阻力；離子交換時，細小懸浮物附著在交換樹脂表面，阻礙離子交換進行；細小的膠體狀物質(zhì)可能滲入離子交換樹脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部，不易洗脫，從而污染陰樹脂；天然水混凝澄清過濾出水濁度<=1mg/L進水濁度10~20mg/L多孔介質(zhì)降低濁度（出水濁度達1mg/L）除去水中的有機物、臭味和色度水垢成因水垢預(yù)防水垢治理水垢預(yù)防1.鍋外化學(xué)處理2.鍋內(nèi)投藥水處理3.選擇有效的水處理方法2.鍋內(nèi)投藥水處理鍋內(nèi)投藥水處理出發(fā)點促進水渣生成增加水渣流動性對垢層起剝離作用減小水渣對金屬的附著力2.鍋內(nèi)投藥水處理鍋內(nèi)水處理所投藥品NaOH氫氧化鈉Na2CO3碳酸鈉Na3PO4·12H2O磷酸三鈉有機膠質(zhì)2.鍋內(nèi)投藥水處理NaOH氫氧化鈉作用消除水中的暫時硬度和鎂硬Ca(HCO3)2,Mg（HCO3)2,MgSO4,MgCl2穩(wěn)定分散的碳酸鈣質(zhì)點2.鍋內(nèi)投藥水處理Na3PO4·12H2O磷酸三鈉作用有效沉淀鈣度、鎂硬（可代替碳酸鈉和氫氧化鈉）使已經(jīng)形成的硫酸鹽和碳酸鹽老水垢疏松脫落在鍋爐受熱面形成堅硬致密的磷酸鐵保護膜，而防腐增加水的分散性2.鍋內(nèi)投藥水處理有機膠質(zhì)分類栲膠腐植酸鈉亞硫酸鹽紙漿廢液水垢成因水垢預(yù)防水垢治理水垢預(yù)防1.鍋外化學(xué)處理2.鍋內(nèi)投藥水處理3.選擇有效的水處理方法3.選擇有效的水處理方法物理化學(xué)水處理法水的電滲析法化學(xué)軟化法爐內(nèi)加藥法爐外軟化法水的物理處理法高頻水改器永磁和電磁水軟化器水垢成因水垢預(yù)防水垢治理水垢治理酸洗除垢法堿煮除垢法栲膠和堿劑除垢法酸洗除垢法1.酸洗除垢原理2.緩蝕劑作用原理和應(yīng)用3.酸洗工藝過程1.酸洗除垢原理3.疏松作用：使含有硅酸鹽和碳酸鹽的混合水垢變得疏松4.氣掀作用：鹽酸與碳酸鹽水垢反應(yīng)產(chǎn)生大量二氧化碳，對難溶解或溶解速度較慢的垢層有一定掀動力1.溶解作用：CaCO3,MgCO3·Mg(OH)2與HCl反應(yīng)2.剝離作用：溶解金屬氧化物，使附著在其上的水垢剝離2.緩蝕劑作用原理和應(yīng)用緩蝕現(xiàn)象：酸洗過程中，鹽酸不僅溶解碳酸鹽水垢，同時對鋼鐵產(chǎn)生溶解在污垢部位腐蝕金屬，導(dǎo)致壁管減薄甚至穿孔氫氣與鋼鐵中的碳生成CH4，減低金屬強度和韌性，產(chǎn)生氫脆緩蝕劑陽極抑制型緩蝕劑陰極抑制型緩蝕劑混合抑制型緩蝕劑緩蝕劑氧化型緩蝕劑沉淀型緩蝕劑吸附型緩蝕劑3.酸洗工藝過程進酸浸泡或循環(huán)回酸漂洗中和鈍化沖洗檢查酸洗后處理堿煮除垢法SiO2+2NaOHNa2SiO3↓+H2O3CaSO4+2Na3PO4Ca3(PO4)2↓+H2O3CaSO4+2Na3PO4Ca(PO4)2↓+3Na2SO3Ca3(PO4)2+6HCl3CaCl2+2H3PO4除泥渣，潔垢面配制堿液煮爐堿煮監(jiān)督水沖洗栲膠和堿劑除垢法栲膠（主要成分單寧）堿性介質(zhì)中水解沒食子酸對垢中的金屬離子產(chǎn)生絡(luò)合作用能溶解碳酸鹽水垢使水垢變得疏松而容易脫落下來單